基于相位噪声分析补偿的CO-OFDM系统信道估计研究

针对相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中 光纤的色散、信道噪声以及激光器 相位噪声对系统可靠性的降低,提出了相位噪声分析补偿(APNC,analysis of phase noise compensation)的信道估计算法。APNC算法以最小二乘(LS)算法为基础,先通过信道冲激响 应加窗(IRW)算法,将信道冲激响应长度以外的噪声滤除,保证了信道冲激响应长度在 OFDM保护间隔之内;再通过CO-OFDM系统相位噪声模型的分析,对信道冲激响应长度 以内的相位噪声进行补偿,进一步提高信道估计的准确性。仿真结果表明,在256个子载波 的CO-OFDM系统中,APNC算法的复乘次数在IRW算法的基础上仅提高0.125倍,在误 码率(BER)为10－4时,APNC 算法对系统光信噪比(OSNR)的要求比IRW算法低了将近0.5dB。     

相干光OFDM系统中MMSE信道估计研究

信道估计作为相干光正交频分复用(CO-OFDM)的 一种关键技术对系统的性能有着十分重要的影响。本文重点对系统信道估计的实现进行了数 学 分析,搭建起了CO-OFDM系统仿真平台,并在此平台上将提出的最小均方误差(MMSE)及其改进算法应用到CO- OFDM系统中进行信道估计。结果表明,MMSE及其改进算法能够很 好地提高CO-OFDM 系统的传输性能,在误码率(BER)为10－3时,与最小 二乘(LS)算法相比有约2dB的光信噪比(OSNR)增益,且改进型MMSE算 法的复杂度要比MMSE算法低2个数量级。     

基于ROPC的CO-OFDM系统相位噪声补偿方法研究

为减少相位噪声分析补偿(APNC, analysis of phase noise compensation)方法开销过 大、降低系统传输有效性的问题,本文在APNC方法的基础上提出了一种低开销相位噪声补偿 (ROPC,reducing overhead analysis of phase noise compensation)方法。该方法仍以最 小二乘(LS,least square) 算法为基础,先通过信道冲激响应加窗(IRW,impulse response processed with window) 法将信道冲激响应 长度以外的噪声滤除,提升了信道估计的质量;之后采用类导频法进行相位噪声的估计和补 偿,减少了相 位噪声补偿中所需使用的导频数,降低了系统的开销,且算法的复杂度提升不大。仿真结果 表明,在ROPC 方法和APNC方法的误码率(BER)均约为10－3时, ROPC方法所需的导频数量约为APNC方法的1/2,减少了系 统所需开销;在线宽为0.7MHz且两种算法均采用4个导频时,ROPC方 法的BER约为APNC方法的3/5,提高了系统的可靠性。     

MC DS-CDMA系统中信道估计器的比较

首先介绍了几种多载波码分多址(CDMA)系统，然后建立了MCDS-CDMA系统模型，在该系统中进行最小二乘(LS)，线性最小均方误差(LMMSE)和最大似然(ML)3种信道估计器的研究，并对其均方误差(MSE)和误码率(BER)性能进行了仿真，LS实现最简单，但性能最差，LMMSE计算量大，性能优于LS，ML性能最佳，且其计算复杂度低于LMMSE。     

OFDM系统导频信道估计算法的性能研究

研究基于块状导频的最小平方（LS）信道估计、线性最小均方误差（LMMSE）和低秩LMMSE信道估计算法,并进行了算法仿真,得出不同信道估计算法下正交频分复用（OFDM）系统误比特率（BER）和信噪比（SNR）之间的变化关系,以及在不同导频符号间隔下的误比特率曲线图。仿真结果表明：LMMSE、低秩LMMSE和LS算法的性能依次变差,且导频符号间隔对误比特率性能影响较大。     

基于符号映射分析的CO-OFDM系统信道估计研究

针对相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中光纤信道快变对系统可靠性和有效性的降低,设计了一种符号映射分析(ASM,analysis of symbols mapping)算法,通过对接收到的OFDM符号星座图进行分析,不断地对由信道估计得到的传递函数进行修正,在不需要大量导频的情况下能快速跟踪信道的变化。仿真结果表明:在40Gb/s的快变光纤信道CO-OFDM系统中,信噪比(SNR)为10dB,在误码率(BER)为10-3时ASM算法比常规的迫零估计(ZFE,zero forcing estima-tion)算法需要的导频间隔减小了1/2;在导频间隔为10、BER为10-3时,ASM算法比常规的ZFE算法有约3.5dB的SNR改善。     

基于小波降噪和改进ISFA的CO-OFDM信道估计方法

提出了一种基于小波降噪与改进的符号内频域平均(ISFA)联合的相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统信道估计方法。该方法利用最小二乘(LS)方法进行信道估计,并对估计后的结果进行小波去噪处理,最后采用Kaiser窗函数改进ISFA算法对小波处理结果进行ISFA,完成联合去噪。仿真结果表明,该方法可以有效地提高信道估计精度。当光信噪比(OSNR)为17 d B时,该算法的误码性能(BER)比ISFA算法的误码性能提高将近一个量级。     

基于导频的光OFDM系统信道估计

信道估计是光正交频分复用（OOFDM）系统关键技术之一,为了克服光纤色散和模式的传输时延所产生的载波间干扰（ICI）,设计了一种基于导频的信道估计器,通过分析最小二乘（LS）和线性最小均方误差（LMMSE）算法估计原理,仿真实验比较两种算法的误比特率和均方误差性能,实验结果表明,LS与LMMSE在OOFDM系统中都有较好的作用,但LMMSE算法性能要优于LS算法。     

一种降低OFDM移动通信系统中LS信道估计均方误差的算法

在基于OFDM的移动通信系统中,针对LS信道估计时域结果的构成特点,同时结合无线信道冲激响应在时域为有限持续长度的特性,提出一种新的算法估计信道有效阶数,然后利用该估计值对LS信道估计时域结果进行加窗处理以减小LS算法中由噪声和子信道间干扰引起的均方误差:LS算法性能的提高及其对系统误符号性能的改善通过计算机仿真得以验证.     

利用PDM技术实现DWDM-CO-OFDM超高速传输的研究

基于偏振模复用(PDM,polarization division multiplexing)技术,提出一种密集波分复用(DWDM)相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统。系统中,PDM在提高系统容量的同时不会降低系统性能,DWDM可以成倍的提高单个光纤的传输容量,进而使CO-OFDM信号在单个光纤中超高速传输成为可能。同时,采用限幅选择映射(SLM,selected mapping)算法以降低OOFDM系统峰均功率比(PAPR)。利用Optisystem光学仿真软件仿真表明,在发射端满足光信噪比(OS-NR)不小于18.9dB情况下,原始100Gb/s的CO-OFDM信号能够在单模光纤(SMF)中传输1 000km,且整个系统的误码率(BER)不大于10-3。采用限幅SLM算法后,单通道PAPR值降低了4.39dB,但达到10-3BER付出了0.6dB的OSNR代价。     

加权系数平均法改进的小波域LMMSE信道估计算法

针对传统LMMSE算法需要知道信道特性的问题,提出了一种加权系数平均法改进的小波域LMMSE信道估计算法.运用离散小波变换对LS初始估计和预滤波处理后的信号实行阈值量化去噪处理,然后结合时域信道能量分布的稀疏性特征,利用加权系数平均法求出各子载波的频域响应,从而克服了传统LMMSE算法需要预先知晓信道统计特性的缺陷.对算法的BER和MSE性能进行实验仿真,结果表明:文中所提改进算法的信道估计整体性能显然会更优于LS、SVD-LMMSE以及加权平均改进后的LMMSE算法.另外,在信噪比较低且信道统计特性未可知的状况下,文中算法要优于传统的LMMSE算法,并能够较好地降低噪声的影响,有效提升信道估计的精确度.     

基于导频辅助的低压电力线通信系统信道估计算法

针对低压电力线信道噪声强、衰减大的问题,基于OFDM技术的电力线通信系统采用时域扩充结构,提高导频数据的可靠性.确定了在OFDM时域扩充结构中应用LMMSE准则时最大多径时延的最优取值.在此基础上提出一种更适合时域扩充系统的信道估计优化算法,通过利用OFDM符号内所有导频参与信道估计从而在低信噪比条件下获得更低的误码率.仿真结果表明提出的改进算法与传统LMMSE算法相比具有更好的信道估计性能,在信噪比低于0dB时改进算法的性能优势更加明显.     

A comparison of two 2D channel estimators for OFDM system

The paper deals with two-dimensional （2D） channel estimation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing （OFDM） system ill slow fading wireless channel. We concentrate on two channel estimation schemes： Least Square （LS）＋Weighted BiLinear （WBL） and LS＋Linear Minimum Mean-Squared Error （LMMSE） where the first method is proposed in this paper. After theory analysis and simulation in Typical Urban （TU） channel, we find that LS＋LMMSE achieves the optimal perform- anee by exploiting prior knowledge of channel whereas LS＋WBL, without requiring channel knowl- edge and with only half of the computational amount of LS＋LMMSE, approaches LS＋LMMSE in Bit Error Ratio （BER） performance when the distance of two adjoining pilot symbols along frequency direction is sufficiently small. This makes LS＋WBL very suitable for wideband wireless applications.     

基于小波阈值去噪的UFMC信道估计算法

通用滤波多载波(Universal Filtered Multi-Carrier,UFMC)技术是一种新型多载波技术,是5G备选波形技术之一。对UFMC系统进行了介绍,再针对该系统的信道估计问题,提出一种基于小波阈值去噪的最小二乘(Least Square,LS)信道估计算法。首先利用LS算法获得导频处的信道响应,再用插值算法得到信道的全部响应,最后通过小波去噪来消除信道中的噪声干扰。实验仿真表明,提出的信道估计算法与LS算法相比,系统的误比特率更低,信道估计值更加精确。     

An improved channel estimation algorithm for CO-OFDM system and its performance analysis

We present an extra processing added to conventional least square （LS） channel estimation to further improve its per- formance in coherent optical orthogonal frequency division multiplexing （CO-OFDM） system. The influence of noise, chromatic dispersion and polarization mode dispersion on the performance of the proposed algorithm is analyzed. The simulation results show that the improved algorithm has better performance and lower complexity.     

OFDM系统中信道估计方法的研究

LS算法是OFDM系统信道估计方法中计算复杂度最低性能最差的方法.根据有限长度h的能量分布,提出了一种改进算法.通过仿真,与LS算法和性能较好的LMMSE比较,验证了改进后的LS算法性能优于最初的LS算法,并可在实际中得到较好的应用.     

一种改进的直接判决信道估计算法研究

信道估计技术是正交频分复用(OFDM)系统中的关键技术。其中直接判决信道估计算法在减少均方误差(MSE)和误码率(BER)等方面具有优越性而备受关注。提出了一种基于循环线性最小均方误差(LMMSE)的直接判决信道估计算法,并且在高斯白噪声信道和多径瑞利信道下进行了仿真。实验结果表明,该算法与其他的算法相比,在减少MSE和BER等方面具有明显的优势。     

无CP的OFDM联合信道估计和干扰抵消

无循环前缀OFDM无线通信系统可以提高频谱利用效率。提出一种基于无循环前缀(CP)OFDM系统的联合信道估计和干扰抵消算法。采用最小二乘法(Least Square)估计信道时域矢量,通过离散傅里叶变换(DFT)得到相应的OFDM信道的频域特性,由迭代算法对信号进行联合检测和干扰抵消。仿真结果表明,信道估计结果能够达到较高的精度,误码率也接近有循环前缀的OFDM无线通信系统。     

OFDM电力线通信系统的时域信道估计方法

针对G3-PLC协议,提出了两种改进的时域信道估计方法。为达到时域降噪效果,采用了预置电力线信道最大时延的方法,但这使得相关的时频变换矩阵不满秩,无法直接采用最小二乘准则估计其时域特性。因此,文中提出一种基于修正变换矩阵的时域LS算法,解决了矩阵不可逆问题。同时进一步提出了一种无需信道统计特性的时域线性最小均方误差算法,大幅降低了复杂度。仿真结果表明,修正的时域LS算法和简化的时域LMMSE算法均性能良好。     

基于SAMP重构算法的OFDM系统稀疏信道估计方法

为了提高OFDM系统稀疏信道估计的精度和减少导频子载波的数目,本文将OFDM系统频率选择衰落信道时域稀疏冲激响应的参数估计问题转化为压缩感知理论中在稀疏度未知及存在噪声干扰情形下复数稀疏信号的重构问题,提出了分别基于基追踪降噪（BPDN）和稀疏度自适应匹配追踪（SAMP）的两种OFDM系统稀疏信道估计方法。在导频数和信噪比均相同的情形,与传统的最小二乘法（LS）、匹配追踪-最小二乘法（MP-LS）的信道估计方法相比,仿真结果表明所提出的两种方法无须将信道的稀疏度作为先验知识,并具有归一化均方误差小和误比特率低的优点。在所提出的两种方法中,基于SAMP的方法比基于BPDN的方法具有运行速度快、性能更接近Cramer-Rao界的优点,且导频子载波仅为系统子载波的12.5%,信噪比约大于10dB时,采用基于SAMP的方法在信道稀疏度未知的情形也能获得满足实际应用的误比特率。